Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Politechniki Lódzkiej; Komputerowe projektowanie ukladów

Ćwiczenie 1 (Tydzień 2, 3, 4, 5, 6) Podstawy opisu i analizy

obwodów w programie SPICE

Cel: Zapoznanie ze skladnią języka SPICE, wykorzystanie elementów RCLEFD oraz instrukcji

analiz: .DC, .AC, .TRAN, .TF, korzystanie z bibliotek - model diody

Wymagania: Wiedza na temat podstaw opisu obwodów w języku Spice (zgodnie z podaną

literaturą podstawową). Wiedza z zakresu podstaw elektrotechniki - rozwiązywanie obwodów

liniowych oraz nieliniowych (dioda pólprzewodnikowa).

Literatura uzupelniająca:

Zadanie 1.1 (Tydzień 2) Obwód RC

Opisać za pomocą instrukcji programu Spice obwód pokazany na rysunku 1.1.1. Jest to uproszczony model obwodu

wejściowego oscyloskopu (Ro, Co) wraz z dzielnikiem 1:10 (Rs, Cs). Na wstępie przyjąć Cs=0pF.

a)  ANALIZA DC: Wykreślić napięcie Vout w funkcji napięcia V1 zmieniającego się w zakresie -10V do 10V z

krokiem 0,1V. Sprawozdanie: 1) zamieścić odpowiedni wykres, 2) wyznaczyć graficznie wzmocnienie

napięciowe ukladu kv=Vout/V1

b) ANALIZA AC: Wykonać analizę amplitudową i fazową w zakresie 10Hz do 1000MegHz (101 punktów na

dekadę) przyjmując Cs=1pF i 10pF. Na podstawie wykresów zinterpretować, jaką rolę pelni pojemność Cs.

Sprawozdanie: 1) zamieścić odpowiedni wykres (dwa przebiegi na jednym rysunku), 2) podać częstotliwość

graniczną obwodu (zaznaczyć na wykresie) i metodę jej wyznaczania, 3) skorzystać z funkcji wbudowanych

programu ,,Probe" w celu obliczenia częstotliwości granicznej i porównać z wartością wyznaczoną graficznie

c)  PROJEKT I: Wyjaśnić za pomocą odpowiednich przebiegów (analiza AC) znaczenie ele mentu Cs i na

podstawie obliczeń zaproponować jego wartość tak, aby charakterystyka amplitudowa w węźle Vout byla plaska

w jak największym zakresie. Sprawozdanie: 1) zamieścić obliczenia optymalnej wartości kondensatora Cs.

d) ANALIZA TRAN: Podać na wejście obwodu przebieg prostokątny dla Cs=1pF, 10pF i na podstawie obliczeń

Projektu I. Sprawozdanie: 1) zamieścić odpowiedni wykres analizy AC oraz TRAN jako dowód poprawności

obliczeń

e)  PROJEKT II: Zmodyfikować wartości elementów Rs i Cs tak, aby wspólczynnik podzialu wynosil 1:50.

Sprawozdanie: 1) zamieścić odpowiedni wykres analizy AC i analizy TRAN, 2) zamieścić obliczenia

optymalnej wartości kondensatora Cs.

Rysunek 1.1.1

Strona 4 z 61